- •Аннотация
- •Введение
- •1. Физиологические основы вентиляции легких
- •1.1. Некоторые аспекты физиологии дыхания
- •1.2. Вентиляция легких
- •2. Обзор существующих аппаратов
- •2.1. Способы проведения искусственной вентиляции
- •2.2 Состояние перспективы развития аппаратуры ивл
- •2.3. Аппараты искусственной вентиляции легких
- •3. Принцип работы аппарата
- •3.1. Медико-технические требования к аппарату ивл
- •3.2 Существующие методики проверки объемных показателей аппаратов искусственен вентиляции легких (ивл)
- •3.2. Принцип работы аппарата по структурной схеме
- •3.3. Режимы работы аппарата
- •4. Разработка процессорного модуля
- •4.1. Алгоритм работы процессорного модуля
- •4.3. Разработка системы памяти процессорного модуля 4.3.1. Общая характеристика микросхем памяти
- •4.3.3. Выбор микросхем памяти
- •4.3.3. Интерфейс микропроцессор-память
2. Обзор существующих аппаратов
2.1. Способы проведения искусственной вентиляции
Существует два основных способа ИВЛ (искусственной вентиляции легких): способ вдувания и наружный (внешний) способ. При первом способе ИВЛ осуществляется путем подачи газовой смеси непосредственно в верхние дыхательные пути; при втором — в результате наружного воздействия на стенки грудной полости: грудную клетку или диафрагму.
ИВЛ наружным (внешним) способом. При этом способе перемежающееся давление в грудной полости и в легких (и связанное с этим перемещение газа между внешней средой и легкими) происходит за счет наружного воздействия на грудную клетку или диафрагму.
Аппараты ИВЛ наружного действия работают на гравитационном или пневматическом принципе. К первым относится «качающаяся кровать», ко вторым — аппараты типа «железные легкие», аппараты с кирасой и аппараты с пневматическими нагрудными поясами.
При ИВЛ с помощью аппарата «качающаяся кровать» больного укладывают на спину на кровати, которая качается относительно своей поперечной горизонтальной оси. При опускании головного конца кровати содержимое брюшной полости своей массой давит на диафрагму, благодаря чему происходит активный выдох. При поднимании головного конца кровати диафрагма опускается, обеспечивая поступление воздуха в легкие. Применение «качающихся кроватей» удобно из-за простоты и доступности обслуживания больных. Однако, используя данный метод, невозможно обеспечить вентиляционные потребности при полном параличе дыхания; кроме того, более или менее длительное качание вызывает весьма неприятные ощущения у больного.
Аппарат «железные легкие» обеспечивает проведение наружного способа ИВЛ путем создания циклических изменений давления воздуха вокруг всего тела больного, за исключением головы. Аппарат представляет собой герметичную камеру, соединенную с воздушным насосом. Работа насоса обеспечивает периодическое нагнетание или отсасывание воздуха из камеры.
Кирасные аппараты применяются для осуществления ИВЛ путем создания циклических изменений давления воздуха вокруг грудной клетки и верхней части живота больного. Принцип их работы тот же, что и «железных легких», но вентиляционный эффект меньше.
Разряжение при вдохе оказывает действие на все тело («железные легкие») или на значительную его часть (кирасы), что снижает венозный приток к сердцу. Это является одним из важных недостатков метода. Другими недостатками являются трудности ухода за больными, невозможность применения аппаратов ИВЛ во время хирургических операций, а также громоздкость «железных легких».
Аппараты с пневматическими наружными поясами (манжетами) осуществляют ИВЛ путем создания циклических изменений давления воздуха в поясе, накладываемом на грудную клетку или на верхнюю часть живота больного. Такой способ едва ли можно назвать физиологичным, так как при его выполнении для достижения удовлетворительного вентиляционного эффекта необходимо нагнетать воздух в пояс под значительным давлением (до 10 кПа) из-за малой поверхности соприкосновения пояса с телом. Однако пневматические манжеты все еще применяются горноспасательной службой ввиду простоты и доступности обслуживания.
Перечисленные недостатки ИВЛ наружным способом в целом и самих аппаратов в частности послужили причиной постепенного отказа от их применения.
ИВЛ способом вдувания. При этом способе поступление дыхательного газа в легкие обеспечивается его нагнетанием в легкие до создания в них на вдохе давления, превосходящего давление газа окружающей среды.
ИВЛ способом вдувания можно разделить на два основных вида:
вентиляцию с перемежающимся положительным давлением ( с активным вдохом и пассивным выдохом) ;
вентиляцию с перемежающимся положительным-отрицательным давлением ( с активным вдохом и с активным выдохом ) .
Первый вид имеет следующие разновидности:
а) вентиляцию с перемежающимся положительным-нулевым давлением, при которой пассивный выдох совершается свободно, без задержки, илегкие пациента спадаются при выдохе до размеров функциональной остаточной емкости;
б) вентиляцию с перемежающимся положительным- положительнымдавлением, при которой из-за сопротивления пассивному выдоху (или противодавления) легкие пациента за время выдоха не опорожняются до функциональной остаточной емкости. При этом возникают постоянные по знаку,но отличающиеся по величине давления в конце вдоха и выдоха;
в) перемежающаяся принудительная вентиляция легких. Сущность этого способа состоит в том, что при восстановлении самостоятельного дыхания после длительной ИВЛ больной продолжает дышать спонтанно черездыхательный контур аппарата ИВЛ. Спонтанное дыхание больного черезаппарат может осуществляться в обычном режиме — с перепадами давле-ний'вдоха и выдоха вокруг нулевого (атмосферного) давления, либо по показаниям, в режиме ,так называемого спонтанного дыхания под постояннымположительным давлением.
Для поддержания гарантированного объема вентиляции аппарат периодически включается для проведения одного «принудительного» цикла. Час-
тоту таких включений регулирует врач в зависимости от вентиляционных возможностей больного.
г) синхронизированная перемежающая принудительная ИВЛ, когда «принудительный вдох» аппарата синхронизируется со вдохом больного с помощью триггерного блока. При постепенном увеличении интервалов между «принудительными» циклами облегчается отвыкание больного от аппарата при длительной ИВЛ.